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在編寫arp請求程序的時候,struct arpMsg 結構體的最后一個成員是u_char pad[18],這個成員是防止arp報文小於64字節而添加的,但為什么會有這個要求呢?這就要提到數據在物理層的傳輸方式CSMA/CD了.
CSMA/CD:即帶沖突檢測的載波監聽多路訪問技術(載波監聽多點接入/碰撞檢測).
以太網是不可靠的，這意味着它並不知道對方有沒有收到自己發出的數據包，但如果他發出的數據包發生錯誤，他會進行重傳。以太網的錯誤主要是發生碰撞，碰撞是指兩台機器同時監聽到網絡是空閑的，同時發送數據，就會發生碰撞，碰撞對於以太網來說是正常的。
我們來看一下，假設A檢測到網絡是空閑的，開始發數據包，盡力傳輸，當數據包還沒有到達B時，B也監測到網絡是空閑的，開始發數據包，這時就會發生碰撞，B首先發現發生碰撞，開始發送碰撞信號，所謂碰撞信號，就是連續的01010101或者10101010，十六進制就是55或AA。這個碰撞信號會返回到A，如果碰撞信號到達A時，A還沒有發完這個數據包，A就知道這個數據包發生了錯誤，就會重傳這個數據包。但如果碰撞信號會返回到A時，數據包已經發完，則A不會重傳這個數據包。
我們先看一下，以太網為什么要設計這樣的重傳機制。首先，以太網不想采用連接機制，因為會降低效率，但他又想有一定的重傳機制，因為以太網的重傳是微秒級，而傳輸層的重傳，如TCP的重傳達到毫秒級，應用層的重傳更達到秒級，我們可以看到越底層的重傳，速度越快，所以對於以太網錯誤，以太網必須有重傳機制。
要保證以太網的重傳，必須保證A收到碰撞信號的時候，數據包沒有傳完，要實現這一要求，A和B之間的距離很關鍵，也就是說信號在A和B之間傳輸的來回時間必須控制在一定范圍之內。IEEE定義了這個標准，一個碰撞域內，最遠的兩台機器之間的round-trip time 要小於512bit time.(來回時間小於512位時，所謂位時就是傳輸一個比特需要的時間）。這也是我們常說的一個碰撞域的直徑。
512個位時，也就是64字節的傳輸時間，如果以太網數據包大於或等於64個字節，就能保證碰撞信號到達A的時候，數據包還沒有傳完。
這就是為什么以太網要最小64個字節，同樣，在正常的情況下，碰撞信號應該出現在64個字節之內，這是正常的以太網碰撞，如果碰撞信號出現在64個字節之后，叫 late collision。這是不正常的。
總結：最小數據幀的設計原因和以太網電纜長度有關，為的是讓兩個相距最遠的站點能夠感知到雙方的數據發生了碰撞;最遠兩端數據的往返時間就是爭用期，以太網的爭用期是51.2微妙，正好發送64byte數據。
交換機在傳輸一個64字節的數據包時，具體的數據包在傳輸過程中會在每個包的前面加上64個bit preamble（前導符），然后在每個包之間會有96個bit的IFG（幀間隙），也就是原本傳輸一個64個字節的數據包，雖只有512個bit，但在傳輸過程中實際上會有512+64+96=672bit，也就是說，傳輸一個64字節數據包，但是這時一個數據包的長度實際上是有672bit的。 千兆端口線速包轉發率=1000Mbps/672=1.488095Mpps，約等於1.4881Mpps， 百兆端口線速包轉發率=100Mbps/672=0.1488095Mpps，約等於0.14881Mpps。一個交換機的數據包轉發能力的計算方法：交換機滿配置吞吐量(Mpps)=滿配置GE端口數×1.488Mpps